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今天，我们来讲解一下正运动技术运动控制器EtherCAT总线的基础使用。 1、材料准备与控制器接线参考 轴扩展：只能扩展脉冲轴，鉴于成本和使用方面，不建议使用过多轴扩展板，可选用支持脉冲轴数较多的控制器型号。 控制器可扩展的IO点数可在硬件手册或“命令与输出”窗口输入?*max打印查看。 3、EtherCAT总线扩展模块 EtherCAT总线扩展模块包含两个系列：可分为EIO扩展模块、ZMIO300-ECAT扩展模块。 EIO1616MT支持扩展数字量IO，包含16路输入和16路输出。 EIO24088可扩展数字量IO和脉冲轴，支持扩展8个脉冲轴，包含24路输入和8路输出。 ZMIO300-ECAT扩展模块为立式组合模块，可扩展数字量IO和模拟量。 EtherCAT通讯建议采用带屏蔽层的双绞线进行网络数据传输。 EIO1616MT EIO24088  ZMIO300-ECAT+16DO+16DI+4DA+4AD A、EIO扩展模块使用EtherCAT总线扩展，可选型号如下表： EIO1616双电源供电(除了主电源，IO也需要单独供电)，EIO24088为单电源供电。 扩展模块数字量IO接口默认支持NPN型。 EtherCAT扩展模块接线只需将各个模块的EtherCAT口相互连接即可，EIO扩展板带两个EtherCAT接口，EtherCAT IN口接主控制器，EtherCAT OUT口接下级扩展板或驱动设备，不可混用。 EIO扩展接线参考如下： 2）ZMIO300-ECAT扩展模块 A、ZMIO300-ECAT扩展模块可搭配子模块如下表： 模拟量精度为16位，有NPN和PNP两种输入方式可选，数字量输入输出口带信号状态指示灯。 ZMIO300-16DO/ZMIO300-16DOP数字量输出需要一路电源单独供电。 B、ZMIO300-ECAT扩展模块使用接线 ZMIO300-ECAT扩展模块接线参考如下，与EIO扩展模块接线方法相同。 EtherCAT IN口与EtherCAT OUT口不可混用。 4、EtherCAT总线使用 初始化过程主要包含以下几个步骤： 1、总线扫描SLOT_SCAN (slot) 2、轴映射AXIS_ADDRESS，扩展模块IO映射NODE_IO 3、总线开启SLOT_START (slot) 4、清除驱动器错误DRIVE_CLEAR(0) 5、轴使能AXIS_ENABLE(单轴使能)，WDOG(总使能) 初始化成功后，便可以使用运动控制指令控制总线轴运转。 扩展的资源必须映射到控制器本地资源才可使用。 不同的EtherCAT扩展模块，IO映射、轴映射方法相同。 IO映射采用NODE_IO指令(数字量)、NODE_AIO指令(模拟量)设置，轴映射采用AXIS_ADDRESS指令映射轴号。 IO映射时先查看控制器自身的最大IO编号(包括外部IO接口和脉冲轴内的接口)，再使用指令设置。 若扩展的 IO与控制器自身IO编号重合，二者将同时起作用，所以IO映射的映射的编号在整个控制系统中均不得重复。 5、EtherCAT总线相关概念 总线相关指令参数会用到如下编号： 槽位号(slot) 槽位号是指控制器上总线接口的编号，缺省为0。当控制器上有多个总线接口，?*SLOT查看槽位号。
运动控制器支持单总线时，槽位号为0。 支持双总线时，EtherCAT总线槽位号为0，RTEX总线槽位号为1。 设备号(node) 设备号是指一个槽位上连接的所有设备的编号，从0开始，按设备在总线上的连接顺序自动编号，可以通过NODE_COUNT(slot)指令查看。 驱动器编号 控制器会自动识别出槽位上的驱动器，编号从0开始，按驱动器在总线上的连接顺序自动编号。 驱动器编号与设备号不同，只给槽位上的驱动器设备编号，其他设备忽略。 6、IO映射 1）数字量IO NODE_IO指令设置设备的数字量IO起始编号，单个设备的输入输出的起始编号一样。必须总线扫描后才能设置。 语法： NODE_IO(slot, node)=iobase slot：槽位号，0-缺省 node：设备编号，编号从0开始 iobase：映射IO起始编号，设置结果只会是8的倍数 示例： SLOT_SCAN(0) '扫描总线 IF NODE_COUNT(0)>0 THEN '判断槽位0上是否有设备 NODE_IO(0,0)=32 '设置槽位0接口设备0的IO起始编号为32 ?NODE_IO(0,0) '打印出设备0的IO起始编号 ENDIF 2）模拟量IO NODE_AIO指令设置设备的模拟量IO起始编号，单个设备的输入输出的起始编号一样。必须总线扫描后才能读取。 NODE_AIO(slot, node[,idir])=Aiobase slot：槽位号，0-缺省 node：设备编号，编号从0开始 idir：AD/DA选择 。0-缺省，同时设置AIN、AOUT，读取时只读AIN；3-AIN；4-AOUT 示例： SLOT_SCAN(0) '扫描总线 IF NODE_COUNT(0)>0 THEN '判断槽位0上是否有设备 NODE_AIO(0,0,0)=8 '设置槽位0接口设备0的AIN和AOUT起始编号都为8 ?NODE_AIO(0,0,0) '打印出设备0的AIO起始编号 ENDIF 7、EtherCAT总线轴映射 AXIS_ADDRESS(轴号)=(槽位号<<16)+驱动器编号+1 轴映射写在总线初始化程序中，总线扫描之后，开启总线之前。 示例： AXIS_ADDRESS (0)=(0<<16)+0+1 '第一个ECAT驱动器，驱动器编号0，绑定为轴0 AXIS_ADDRESS (2)=(0<<16)+1+1 '第二个ECAT驱动器，驱动器编号1，绑定为轴2 AXIS_ADDRESS (1)=(0<<16)+2+1 '第三个ECAT驱动器，驱动器编号2，绑定为轴1 ATYPE(0)=65 '设置为ECAT轴类型， 65-位置 66-速度 67-转矩 ATYPE(1)=65 ATYPE(2)=65 8、EtherCAT总线状态 使用编程软件成功连接到控制器之后，执行总线扫描之后，在线命令栏输入?*EtherCAT打印出每个NODE节点的状态。
Slot 0 contain 1 nodes：0槽位口共连接了1个设备 Lostcount 0-0：丢包数 Node：设备连接NODE编号 Status：设备连接状态，参考NODE_STATUS Mainid：厂商ID Productid：设备ID Axises：设备总轴数 Alstate：设备OP状态 Node_profile：设备Profile设置 Bindaxis：映射到控制器的轴号，-1表示未映射 Drive_profile：设备收发PDO配置 Controlword：控制字 Drive_status：设备当前状态，参考DRIVE_STATUS Drive_mode：设备控制模式 Target：电机位置 Encode：编码器位置 9、EtherCAT扩展模块参考配置 控制模块接线完成，使用ZDevelop软件连接上控制器，运行总线初始化程序，打开“控制器”-“控制器状态”窗口，查看槽位0节点信息，可以看到EtherCAT总线连接的全部设备的信息。 1）EIO扩展模块 控制模块配置： 1个ZMC432+1个EIO1616MT。 EIO1616MT的节点号为0，扩展的数字量输入IO编号为1024-1039共16个，扩展的数字量输出IO编号为1024-1039共16个。 NODE_IO(0,0)=1024
控制模块配置： 1个ZMC432+1个ZMIO300-ECAT通讯模块+4个ZMIO300-16DI输入+2个ZMIO300-16DO输出+1个ZMIO300-4AD+1个ZMIO300-4DA。 NODE_IO(0,0)=32 'IO映射，起始编号从32开始，扩展了64个输入和32个输出 NODE_AIO(0,0,0)=4 'AIO映射，起始编号从4开始，扩展4个输入和4个输出
10、EtherCAT总线参考配置1 控制模块配置： 1个ZMC432+2个总线驱动器。 使用ZDevelop软件连接上控制器，执行完总线初始化程序后，打开“控制器”-“控制器状态”窗口，可查看槽位0节点信息，或在线命令栏输入?*EtherCAT打印出每个NODE节点的状态。
此时总线上可以扫描到两个节点，这两个节点均为总线驱动器，每个驱动器各带一个电机，将节点0的轴映射到轴6，将节点1的轴映射到轴7。 AXIS_ADDRESS(6)= (0<<16)+0+1 '映射轴号 AXIS_ADDRESS(7)=(0<<16)+1+1 ATYPE(6)=65'设置控制模式，65-位置 66-速度 67-转矩 ATYPE(7)=65 在线命令栏输入?*EtherCAT打印信息如下：
11、EtherCAT总线参考配置2 控制模块配置： 1个ZMC432+1个EIO1616MT+2个总线驱动器。 使用ZDevelop软件连接上控制器，执行完总线初始化程序后，打开“控制器”-“控制器状态”窗口，可查看槽位0节点信息，或在线命令栏输入?*EtherCAT打印出每个NODE节点的状态。
此时总线上可以扫描到3个节点，0节点为EIO1616MT数字量IO扩展模块，带16进16出，IO映射编号范围为32-47，NODE_IO(0,0)=32 节点1和2均为总线驱动器，每个驱动器各带一个电机，将这两个轴的轴号分别映射为轴6、轴7。 在线命令栏输入?*EtherCAT打印信息如下：
12、EtherCAT总线初始化程序 此初始化程序为通用版本，以上几种配置均适用，使用时只需更改个别全局定义的参数即可。 运动控制模块根据实际使用情况编写。 '**********ECAT总线初始化主程序***********global CONST PUL_AxisStart = 0 '本地脉冲轴起始轴号global CONST PUL_AxisNum = 0 '本地脉冲轴轴数量global CONST Bus_AxisStart = 6 '总线轴起始轴号global CONST Bus_NodeNum = 1 '总线配置节点数量,用于判断实际检测到的从站数量是否一致global MAX_AXISNUM '最大轴数MAX_AXISNUM = SYS_ZFEATURE(0) '自动获取控制器支持的轴数global Bus_InitStatus '总线初始化完成状态Bus_InitStatus = -1global Bus_TotalAxisnum '检查扫描的总轴数delay(3000) '延时3S等待驱动器上电，不同驱动器自身上电时间不同，具体根据驱动器调整延时?'总线通讯周期：',SERVO_PERIOD,'us'Ecat_Init() '初始化ECAT总线 while (Bus_InitStatus = 0) Ecat_Init()wendif Bus_InitStatus = 1 then '总线初始化是否完成 main() '运动控制模块 endifEND'************ECAT总线初始化**********'初始流程: slot_scan（扫描总线） -> 从站节点映射轴/io -> SLOT_START（启动总线） -> 初始化成功'***********************************global sub Ecat_Init() LOCAL Node_Num '节点设备编号 LOCAL Temp_Axis '当前总线轴的轴号 LOCAL Drive_Vender '当前设备厂商编号 LOCAL Drive_Device '设备编号 LOCAL Drive_Alias '设备拨码ID RAPIDSTOP(2) for i=0 to MAX_AXISNUM - 1 '初始化还原轴类型 AXIS_ENABLE(i) = 0 '关轴使能 atype(i)=0 '设置为虚拟轴 AXIS_ADDRESS(i) =0 DELAY(10) '防止所有驱动器全部同时切换使能导致瞬间电流过大 next Bus_InitStatus = -1 Bus_TotalAxisnum = 0 '将扫描的总线总轴数置0 SLOT_STOP(0) delay(200) slot_scan(0) '扫描总线 if return then ?'总线扫描成功','连接从站设备数：'NODE_COUNT(0) if NODE_COUNT(0) <> Bus_NodeNum then '判断总线检测数量是否为实际接线数量 ?'' ?'扫描节点数量与程序配置数量不一致!' ,'配置数量:'Bus_NodeNum,'检测数量：'NODE_COUNT(0) Bus_InitStatus = 0 '初始化失败。报警提示 'return endif ''开始映射轴号' for Node_Num=0 to NODE_COUNT(0)-1 '遍历扫描到的所有从站节点 Drive_Vender = NODE_INFO(0,Node_Num,0) '读取设备厂商 Drive_Device = NODE_INFO(0,Node_Num,1) '读取设备编号 Drive_Alias = NODE_INFO(0,Node_Num,3) '读取设备拨码ID if NODE_AXIS_COUNT(0,Node_Num) <> 0 then '判断当前节点是否有电机 for j=0 to NODE_AXIS_COUNT(0,Node_Num)-1 '根据节点带的电机数量循环配置轴参数(针对一拖多驱动器) Temp_Axis = Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum '轴号按NODE顺序分配，总线开始轴号+总线扫描轴号 'Temp_Axis = Drive_Alias '轴号按驱动器设定的拨码分配（一拖多需要特殊处理） base(Temp_Axis) AXIS_ADDRESS(Temp_Axis)= (0<<16)+ Bus_TotalAxisnum + 1 '映射轴号 ATYPE=65 '设置控制模式 65-位置 66-速度 67-转矩 disable_group(Temp_Axis) '每轴单独分组 Bus_TotalAxisnum=Bus_TotalAxisnum+1 '总轴数+1 next else 'IO扩展模块 Sub_SetNodeIo(Node_Num,Drive_Vender,Drive_Device,1024 + 32*Node_Num) '映射扩展模块IO ?'扩展IO映射完成' endif next ?'轴号映射完成','连接总轴数：'Bus_TotalAxisnum wa 200 SLOT_START(0) '启动总线 if return then wdog=1 '使能总开关 '?'开始清除驱动器错误' for i= Bus_AxisStart to Bus_AxisStart + Bus_TotalAxisnum - 1 BASE(i) DRIVE_CLEAR(0) DELAY 50 '?'驱动器错误清除完成' datum(0) '清除控制器轴状态错误' wa 100 ''轴使能' AXIS_ENABLE=1 next Bus_InitStatus = 1 ?'轴使能完成' '本地脉冲轴配置 for i = 0 to PUL_AxisNum - 1 base(PUL_AxisStart + i) AXIS_ADDRESS = (-1<<16) + i ATYPE = 4 next ?'总线开启成功' else ?'总线开启失败' Bus_InitStatus = 0 endif else ?'总线扫描失败' Bus_InitStatus = 0 endifend sub'********总线IO模块映射********'通过NODE_IO(0,Node_Num)分配模块IO起始地址，不使用扩展模块的时候删掉此段'*****************************global sub Sub_SetNodeIo(iNode,iVender,iDevice,i_IoNum) if iVender = $41B then '正运动IO扩展模块 NODE_IO(0,iNode) = i_IoNum 'NODE_AIO(0,iNode) = 4*（iNode+1） ?'IO映射成功' endifend sub'**********运动控制模块********'初始化完成后，使用运动控制指令控制ECAT总线轴运动'*****************************global sub main() RAPIDSTOP(2) WAIT IDLE BASE(6,7) '选择总线轴轴号 ATYPE=65,65 UNITS=100,100 '脉冲当量设置 SPEED=100,100 ACCEL=1000,1000 DECEL=1000,1000 DPOS=0,0 MPOS=0,0 TRIGGER '自动触发示波器 MOVE(100,100) '先运动100,100位置 MOVECIRC(200,0,100,0,1) '半径100顺时针画半圆，终点坐标（300,100）end sub |
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来自： 阿明哥哥资料区 > 《73.伺服.直驱.运动控制》
